خانه » کربن جاکوبی

کربن جاکوبی

کربن جاکوبی

عنصر کربن جاکوبی به دو صورت آلوترپی بلوری با نام‌های الماس و گرافیت وجود دارد.کربن جاکوبیی که از چوب سخت پوسته نارگیل ساخته می‌شوند در صنایع شیمیایی یا در مواردی دیگر از زغال سنگ ساخته می‌شود، کربن جاکوبی صافی و کربن جاکوبی اکتیو نامیده می شود.

بر اساس مطالعات حاصله ازاشعهX ثابت شده است که زغال چوب دارای ساختمانی شبیه گرافیت است.

لکن از نظر بلوری بخوبی توسعه نیافته است که می توان آن را ناشی از معایب ساختمان بلوری و زیاد بودن سطح دانست باید توجه داشت که در حالت فعال زغال چوب جاذب گازها مایعات و جامدات است و فعال کردن زغال بوسیله بخار در دمای ۹۵۰ درجه سانتیگراد صورت می پذیرد در این حال هیدروکربن جاکوبی های جذب شده از سطح برداشته شده واز آن جدا می شود .

ذکر این نکته ضروری به نظر می رسد که خاصیت جذب کنندگی زغال از سطح زیاد آن نشأت می گیرد و یک سانتیمتر مکعب از زغال دارای سطح ۱۰۰۰ متر مربع است.

بطور کلی ماکروپورها حفره های ورودی یا عوامل اصلی جذب و مزوپور ها حفره های موقت گذرا و میکرو پور ها حفره های اصلی ذخیره سازی می باشند معمولاً ماکرو پرو ها به مقدار خیلی کم در حدود ۵% در تشکیل سطوح ویژه داخلی دخالت می کنند و این حفره ها که بعنوان گذرگاه عمل می نمایند موجب تسهیل در پدیده جذب در سطوح داخلی کربن جاکوبی اکتیو می شوند در حالیکه حفره های مزو نقشی در حدود ۹۵% در پدیده سطوح ویژه جذب را دارا می باشند و محل اصلی ذخیره مواد جذب شده می باشند.

بطور متوسط ۴۰ درصد از کل حفره ها مربوط به حفره های متوسط می باشد. توزیع قطر حفره ها در یک نمونه کربن جاکوبی اکتیو بستگی به نوع ماده اولیه و روش تولید کربن جاکوبی اکتیو دارد.

جذب سطحی مولکولها عموماً درحفره های ریز و متوسط رخ می دهد و حفره های بزرگ به عنوان مجراهایی برای عبور ماده جذب شونده و رسیدن آن به حفره های ریزتر به کار می آیند. فرآیند جذب توسط کربن جاکوبی اکتیو شامل ۳ مرحله ذیل می باشد:

  • مواد جامد با یک نیروی وندروالسی و پیوند دو قطبی لحظه ای جذب سطوح بیرونی کربن جاکوبی اکتیو می شوند
  • مواد جامد به داخل حفره ها به حرکت در می آیند
  • مواد جامد جذب دیواره های داخلی حفره های کربن جاکوبی اکتیو می شوند.

چون مواد کربن جاکوبی اکتیو یک ماده آلی داری قدرت و سرعت جذب بسیار بالاتری نسبت به ترکیبات معدنی می‌باشد.

مواد اولیه برای تهیه کربن جاکوبی اکتیو

تکنولوژی امروز، تولید انبوه کربن جاکوبی‌های اکتیو با مشخصات مناسب را جهت کاربردهای ویژه طلب می کند بطور کلی کربن جاکوبی اکتیو ی که بطور عمومی کاربرد دارد و مورد استفاده می شود

باید دارای ظرفیت جذبی کافی، استحکام مکانیکی و خلوص شیمیایی باشد

علاوه بر همه این ویژگیها این ماده باید با قیمتی پایین تولید شود اما چندین دهه است که کربن جاکوبی اکتیو بصورت تجاری از مواد اولیه کربن جاکوبی داری تهیه می شود که در زیر به آنها اشاره شده است.

تورب (کود گیاهی) ، زغال سنگ ، لیگنیت (زغال سنگ قهوه ای) ، چوب ، زغال چوب ، لیگنین ، کک نفتی ، زغال استخوان ، زغال سنگ آنترا سیت ، قهوه ، ملاس ، پوسته برنج ، کربن جاکوبی سیاه (دوده)، کلپ (کتانجک) ، شکر ، خاک اره ، با گاس نیشکر ، کاه ، لاستیک های مستعمل اتومبیل ، زغال سنگ قیری ، پوسته نارگیل ، پوسته بادام ، پوسته فندق ، هسته هلو ، آسفالت ، کربیدهای فلزی ، زائدات محتوی کربن جاکوبی حاصل از فاضلاب ، خاکستر ، پلی وینیل کلراید، زائدات سایر پلیمر ها ، پوسته پسته ، پوسته گردو .
از میان مواد اولیه نام برده در بالا که تا کنون بیشترین کاربرد را در تولید تجاری کربن جاکوبی اکتیو داشته اند ، زغال های سخت بیشترین کاربرد را در تولید تجاری کربن جاکوبی اکتیو داشته اند ، زغال های سخت بیشترین سهم را به خود اختصاص داده‌اند .

در حال حاضر آنها ماده مناسب برای تولید ۶۰درصد از کربن جاکوبی های اکتیو به حساب می آیند و نقش آنها بطور قابل ملاحظه ای از سال ۱۹۴۵ افزایش یافته است.